NF-κB荧光素酶报告基因系统的构建及验证

为了定量检测NF-κB的活化效果及筛选与NF-κB活化调控相关的药物,通过去除逆转录病毒载体pQCXIP原有的CMV启动子,并分别插入NF-κB增强子序列及荧光素酶NanoLuc报告基因序列,构建了一种新的含有NF-κB增强子序列和NanoLuc(NLuc)报告基因序列的表达载体,并进一步建立受NF-κB调控的稳定表达NLuc荧光素酶的细胞系。酶切鉴定及测序结果表明成功构建了重组质粒pQCXIP-NF-κB-NLuc;NF-κB信号通路的刺激物肿瘤坏死因子TNF-α作用于构建的稳定表达NLuc的细胞系后出现特异性的荧光素酶反应,且该酶反应与TNF-α的刺激呈良好的时间、剂量依赖性,该结果表明受NF-κB调控的稳定表达NLuc荧光素酶的细胞系构建成功。实例验证中,NF-κB抑制剂雷公藤甲素对此细胞系NLuc荧光素酶表达的抑制呈剂量效应。综上,本实验构建的受NF-κB调控的稳定表达NLuc荧光素酶的报告基因系统可用于NF-κB的活化效果的定量检测及筛选与NF-κB活化调控相关的药物,具有研究和应用价值。     

TNF-α诱导的NF-κB慢病毒报告基因系统的构建

目的:构建一种肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的NF-κB慢病毒报告基因系统。方法:以NF-κB信号通路为基础,设计并构建含有NF-κB响应元件和mCherry报告基因序列的表达载体,并进一步建立受NF-κB调控表达mCherry的细胞株,最后使用TNF-α进行刺激验证。结果:质粒经过双酶切鉴定,得到约1500 bp的目的片段,符合预计大小且测序分析正确,表明质粒构建成功;在TNF-α刺激实验中,NF-κB信号通路的刺激物TNF-α作用于构建的NF-κB调控表达mCherry荧光蛋白的细胞株后出现特异性荧光反应,TNF-α诱导组的细胞有较强的mCherry表达,阳性率约为90%,而未加TNF-α组细胞mCherry阳性表达率约为10%。结论:构建了受NF-κB调控稳定表达mCherry的慢病毒报告基因系统,可用于对NF-κB活化效果的检测及筛选,具有普适性的应用价值。     

基于NF-κB荧光蛋白报告基因抗肿瘤药物筛选平台的建立

采用基因工程技术构建绿色荧光蛋白（GFP）报告基因质粒,有利于活细胞成像、蛋白质印迹（WB）、细胞流式分析及活细胞示踪等,从而对抗肿瘤药物进行筛选。利用聚合酶链反应（PCR）扩增NF-κB基因的启动子序列以及GFP基因片段,将其克隆到pGL6-Enhancer载体中,通过菌落PCR检测、酶切鉴定和测序证明了质粒构建成功。然后,将构建的质粒转染到HEK-293T细胞中,根据活细胞荧光成像、WB及流式细胞分析验证,构建的报告基因质粒在细胞内可正常表达。选择抗肿瘤药物雷帕霉素、紫杉醇、吉西他滨,以及本实验室正在研究开发的多肽类抗肿瘤药物M1-20、M1-21验证报告基因体系试验,发现构建的报告基因质粒可以响应药物对细胞的影响。该药物筛选平台的建立为研究抗肿瘤药物对供试细胞的影响提供了良好的试验技术体系,同时,也为构建活细胞示踪体系提供了材料。     

PDGF-C 3'UTR区荧光素酶报告基因载体构建

目的:构建不同长度包含目的片段的PDGFC 3`UTR双荧光素酶报告基因载体,为进一步研究PDGF-C mRNA的上游miRNA调节做准备。方法:培养人乳腺癌细胞系MDA-MB-231细胞,提取腺癌细胞系MDA-MB-231细胞的基因组DNA,以提取的基因组为模板,通过PCR扩增不同长度的PDGFC 3`UTR片段,经胶回收后,将回收的目的片段插入报告基因载体SV40-p GL3中,再经转化将克隆好的载体转入细菌内扩增(先在固体培养基上扩增为菌落,然后再接种进液体细菌培养管中扩增),扩增细菌后进行质粒提取,并进行菌落PCR及双酶切鉴定,最后送公司进行基因序列检测鉴定。结果:成功构建了不同长度目的片段的PDGFC 3`UTR的双荧光素酶报告基因载体。结论:本实验构建了不同长度的PDGF-C mRNA的3’UTR区的双荧光素酶报告基因载体,为进一步研究PDGF-C mRNA的上游miRNA调节打下了基础。     

NF-κB的生物学功能

NF—κB因其广泛参与机体的免疫及其它应激反应而受到人们的关注,其常见的形式是由p50和p65组成的异源二聚体。细胞受到外部因素刺激后,NF-κB由细胞质转移到细胞核中,并发生磷酸化和乙酰化,启动相关基因的表达。目前研究表明受NF-κB调节的基因有200多种,其激活因子不少于150种,所以对NF-κB在各种条件下的激活过程及信号传导网络的研究具有重要的意义。本文综合了当前关于NF—κB研究的最新进展,着重阐述了由TNF-α、IL-Ⅰ及LPS刺激而引起NF—κB激活的信号传导通路,并进一步阐述了其在人类某些疾病当中的生物学功能。     

二恶英反应增强子调控的虫荧光素酶报告基因质粒的构建

为加强二恶英类化学物质的快速筛选和半定量检测,我们构建了一在二恶英反应增强子调控下的虫荧光素酶报告基因质粒。二恶英反应增强子来源于pHAV质粒,MMTV启动子来源于pCatM质粒,上述两者连接后与虫荧光素酶载体连接,转染人HepG2肝癌细胞,以2,3,7,8四氯代二苯并二恶英(TCDD)诱导报告基因表达后检测虫荧光素酶活性。结果表明该质粒中虫荧光素酶的表达受二恶英反应增强子的调控,且在一定浓度范围内虫荧光素酶的活性与TCDD的量呈线性关系。研究显示该质粒转染的细胞株有望用于快速筛选及半定量检测二恶英,可进一步加强研究作为二恶英类化学物质监测的常规方法。     

基于萤火虫荧光素酶报告基因检测凋亡的系统构建及鉴定

为构建一个能够快速检测凋亡的含荧光素酶报告基因 (Fluc) 的真核表达质粒,采用PCR的方法将Caspase-3的识别基序Asp-Glu-Val-Asp (DEVD) 四个氨基酸引入至Fluc基因的C端和N端之间;同时选取Asp-Glu-Val-Gly (DEVG) 四个氨基酸作为阴性对照。随后重组片段分别克隆至分离型内含肽的N端和C端之间,并命名为pFluc-DEVD和pFluc-DEVG。将该表达质粒与海肾荧光素酶报告质粒 (RLUC) 同时转染至HeLa细胞,通过双荧光素酶报告基因和Western blotting实验检测细胞凋亡水平。双荧光素酶报告基因系统实验结果显示,当发生凋亡时,pFluc-DEVD质粒组表达的萤火虫荧光素酶的含量高出pFluc-DEVG质粒组约3倍。Western blotting检测结果显示,转染pFluc-DEVD质粒的细胞在凋亡药物刺激后,Fluc活化的蛋白显著增多,且Caspase-3 的活化程度与Fluc的表达呈正相关,并有显著的统计学差异。以上结果表明,pFluc-DEVD真核表达质粒表达的萤火虫荧光素酶蛋白能被细胞内的Caspase-3酶裂解,且该质粒能够精确地反映出细胞的凋亡水平,为后续进行凋亡定量检测提供了一个可借鉴的方法。     

小鼠T-bet启动子荧光素酶报告基因载体的构建及活性鉴定

为了研究T-bet在T细胞中的转录调控机制,并研究其在多发性硬化症中的信号通路,本研究构建小鼠TBX21(编码T-bet)基因启动子区和增强子区萤火虫荧光素酶报告基因载体。在对小鼠TBX21基因5?侧翼区进行详尽生物信息学特征分析后,设计相应引物,用PCR的方法从小鼠基因组中扩增出TBX21基因5?侧翼区–1 000 bp-28 bp片段长为1 028 bp的启动子区(以翻译起始点ATG为+1)和–3 308 bp-–2 000 bp片段长为1308 bp的非编码区保守序列(No-coding conserved sequence,CNS),再用定向克隆的方法将这两个片段定向重组入专门用于启动子活性研究的萤火虫荧光素酶报告基因载体(p GL4.10)中,构建出包含小鼠TBX21基因启动子区和CNS区的萤火虫荧光素酶报告基因载体(p GL4.10-TBX21pr-CNS),电泳与测序鉴定,最后再将p GL4.10-TBX21pr-CNS与内参p RL-TK用lipofectamine 2000共转染293T细胞和Jurkat细胞中,通过双荧光素酶报告基因检测系统鉴定p GL4.10-TBX21pr-CNS的启动子和增强子活性,并用独立样本t检验方法进行统计分析。对照组共转染p GL4.10与内参p RL-TK。结果表明,成功构建出荧光素酶报告基因重组质粒p GL4.10-TBX21pr-CNS。与转染空质粒p RL-TK组相比,293T细胞(P=0.012 2)和Jurkat细胞(P=0.002 2)中转染p GL4.10-TBX21pr-CNS组荧光素酶活性升高。研究结果表明在293T细胞和Jurkat细胞中p GL4.10-TBX21pr-CNS可以表现出启动子活性,为后续小鼠T-bet转录调控研究提供了基本材料。     

FLT-1启动子荧光素酶报告基因重组体的构建和鉴定

目的：为探索FLT-1启动子靶向调控活性分析,克隆FLT-1启动子基因序列,构建并鉴定肿-1启动子调控的荧光素酶报告基因重组体pGL3-FLT—Basic—luc。方法：应用聚合酶链式反应（PCR）技术扩增FLT-1启动子序列,定向亚克隆至荧光素酶表达载体pGL3-Basic—luc中,构建含有正确目的基因的报告基因重组体pGL3-FIT—Basic—luc,通过限性内切酶酶切、PCR及测序进行鉴定。结果：通过酶切鉴定及基因测定证明,所克隆的基因产物与预期结果-致,序列无碱基突变。结论：成功构建了含有FLT-1启动子基因序列的荧光素酶报告基因真核表达载体,为下-步分析该启动子活性及血管疾病的基因治疗奠定基础。     

解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体的构建

目的:构建解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,为寻找调控UCP1表达的小分子化合物提供有效工具。方法:从小鼠基因组DNA中PCR扩增小鼠UCP1启动子上游2000 bp序列,并将该序列连接到荧光素酶报告基因载体p GL3-basic中,构建p GL3-UCP1启动子。测序正确后,提取质粒,然后将上述载体与p RL-TK载体共转染至HEK293细胞、小鼠白色脂肪前体细胞和小鼠棕色脂肪前体细胞,48 h后裂解细胞检测荧光素酶的活性。结果:通过PCR成功扩增获得了目的片段,并将其克隆至p GL3-basic中。与细胞内源UCP1表达水平相似,荧光素酶报告系统表明构建的p GL3-UCP1在棕色脂肪细胞中启动子活性最高,在白色脂肪细胞中活性较低,在HEK293细胞中基本没有活性。同时β3肾上腺素受体激动剂CL 316,243同样能够上调p GL3-UCP1的启动子活性。结论:成功构建了小鼠UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,并证明在棕色脂肪细胞中,该启动子具有很强的启动子活性,而在白色脂肪和HEK293细胞中,启动子活性很低。该启动子报告系统有望为寻找激活UCP1的小分子化合物提供重要平台。     

bax转录调控pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体的构建

目的:构建能用来检测bax转录调控作用的报导基因载体.方法:采用PCR方法克隆出bax 5'UTD基因,构建载体后利用酶切与测序进行鉴定.然后将该基因亚克隆至pGL3-Basic报告基因载体上.结果:克隆基因产物酶切结果与理论预测值一致,测序未出现一个碱基突变.PCR鉴定发现,bax5'UTD正确连接到了pGL3-Basic报告基因载体上,构建了pGL3-Basic-Baxregular载体.结论:bax 5'UTD报导基因载体的构建为进一步研究bax转录调控作用提供了载体资源.     

小鼠HMGB1启动子荧光素酶报告基因的构建及功能鉴定

利用PCR技术扩增小鼠高迁移率族蛋白1(HMGB1)基因启动子序列,构建小鼠HMGB1启动子荧光素酶报告基因pGL3-basic-HMGB1.经PCR、酶切及测序鉴定后,用脂质体法将pGL3-basic-HMGB1转入巨噬细胞264.7中,并应用萤光素酶测定系统检测其活性.检测结果显示pGL3-basic-HMGB1具有启动子活性.小鼠HMGB1启动子荧光素酶报告基因pGL3-basic-HMGB1的成功构建,为进一步研究HMGB1提供基本材料.     

Non-canonical NF-κB signaling pathway

The non-canonical NF-κB pathway is an important arm of NF-κB signaling that predominantly targets activation of the p52/RelB NF-κB complex. This pathway depends on the inducible processing of p100, a molecule functioning as both the precursor of p52 and a RelB-specific inhibitor. A central signaling component of the non-canonical pathway is NF-κB-inducing kinase (NIK), which integrates signals from a subset of TNF receptor family members and activates a downstream kinase, IκB kinase-α (IKKα), for triggering p100 phosphorylation and processing. A unique mechanism of NIK regulation is through its fate control: the basal level of NIK is kept low by a TRAF-cIAP destruction complex and signal-induced non-canonical NF-κB signaling involves NIK stabilization. Tight control of the fate of NIK is important, since deregulated NIK accumulation is associated with lymphoid malignancies.     

构建抑制NF-κB信号通路的药物筛选模型

NF—κB已被证明在肿瘤和炎症过程中起到至关重要的作用。因此,建立抑制NF-κB信号通路的药物筛选模型至关重要。利用荧光素酶报告基因技术与蛋白印迹技术分别探索TNFα处理浓度及时间对NF-κB报告基因表达和NF—κB抑制亚单位It〈Bα降解的影响,进而构建NF—κB信号通路抑制剂药物筛选模型。实验结果表明,0．01nmol／LTNFα作用24h即能刺激HEK293T细胞中NF—κB报告基因较高水平的表达,且其表达量与TNFα的剂量和处理时间呈正相关性;0．01nmol／LTNFα作用5min即能使Panc-28细胞中IκBα明显降解,20min～30min几乎降解完全,之后IκBα含量又开始增加。NF-κB阳性抑制剂藤黄酸验证表明NF-κB萤光素酶报告基因检测筛选体系和NF—κB抑制亚单位降解筛选体系两种体系稳定可行。结果证明,两种模型可以用于NF—κB信号通路抑制剂药物的筛选。     

含p27启动子的荧光素酶报告基因的构建和活性测定

目的:克隆p27基因的启动子,插入荧光素酶报告基因载体中,并检测其活性。方法:采用PCR技术从人乳腺癌细胞系MCF-7基因组中扩增出p27启动子,插入荧光素酶报告基因载体pGL3-basic中,确定所扩增的DNA序列,在293T细胞中检测其活性。结果:测序结果显示扩增的p27启动子序列正确,活性实验表明构建的报告基因具有启动子活性,雌激素受体(ER)α能以剂量依赖的方式升高p27报告基因的转录。结论:克隆了p27启动子,为ERα共调节子的功能研究提供了重要基础。     

昆虫的NF-κB信号通路

昆虫NF-κB信号通路由toll和imd两条通路组成,通过转录因子NF-κB作用于靶标基因κB位点,而调节抗菌活性物质的表达。大量实验表明它能够被细菌、真菌和病毒的侵染所激活,在昆虫体液免疫中发挥着主要作用。现就昆虫的NF-κB信号通路的主要信号元件等进行综述。     

含p21启动子的荧光素酶报告基因的构建和活性测定

目的:克隆p21基因的启动子,插入荧光素酶报告基因载体中,并检测其活性。方法:采用PCR技术从人乳腺癌细胞系MCF-7基因组中扩增出p21启动子,插入荧光素酶报告基因载体pGL3-basic中,确定所扩增的DNA序列,在293T细胞中检测其活性。结果:测序结果表明扩增的p21启动子序列正确,活性实验表明构建的报告基因具有启动子活性,雌激素受体(ER)α能以剂量依赖的方式升高p21报告基因的转录。结论:克隆了p21启动子,为ERα共调节子的功能研究提供了重要基础。     

IL-37基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

[目的]克隆白介素-37(IL-37)基因启动子,构建其荧光素酶报告基因载体,并分析活性。[方法]用PCR方法扩增IL-37基因5'端上游区3个不同长度的启动子片段,分别克隆入荧光素酶报告基因载体p GL3,构建IL-37基因启动子荧光素酶报告基因质粒。将所构建的质粒转染HEK-293细胞,通过双荧光素酶报告基因系统分析启动子的转录活性。[结果]754、1 017、2 043 bp等3个IL-37启动子片段正确亚克隆入荧光素酶报告基因载体,重组质粒转染HEK-293细胞后,双荧光素酶活性分析显示1 017 bp的启动子片段具有较强转录活性,约为对照组(空载体p GL3-basic)的10.9倍。[结论]成功克隆IL-37基因启动子,构建了大小为1 017 bp的IL-37基因启动子荧光素酶报告基因载体,为IL-37表达的调控机制的研究提供有效的工具。